Тбилиси – многонациональный город. Грузины составляют 84% населения (2002), армяне – 7,6%, русские – 3%, курды – 1,8%, азербайджанцы – 1%, осетины – 0,95%, греки – 0,35%, украинцы – 0,3%, евреи – 0,2%, другие – 0,8%. По религиозному составу население Тбилиси также весьма разнообразно. Подавляющее большинство грузин, русских, греков и осетин исповедует православное христианство, армяне – христиане-грегорианцы. Только 0,2% курдов – мусульмане, остальные – йезиды. Азербайджанцы – мусульмане суннитского толка. Существуют общины иудеев (евреев), небольшие католическая, баптистская, лютеранская, кришнаитская и др. общины.